王勝維

摘 要 “光電復(fù)合電纜”，具有光電合一的特性，既不會給原有線路增加額外負(fù)荷，又能夠節(jié)約空間資源。一次施工既能傳輸電能，又能提供光纖通道，節(jié)省了二次施工的費(fèi)用，還解決了光纜的電腐蝕，光纜的防雷問題。 本文對光電復(fù)合低壓電纜綜合研究與應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞 光電復(fù)合；低壓電纜；綜合研究

前言

OPLC全稱為光纖復(fù)合低壓電纜，是將光纖復(fù)合在低壓0.6/1kV及以下配、用電網(wǎng)用中的光纖復(fù)合電纜產(chǎn)品，主要用于智能小區(qū)或辦公樓等配用電網(wǎng)分支，由管道、隧道或直埋等接入光-電分線箱，可垂直或水平布線，引入智能電表和光器件終端。此外，由于接入方式多樣性及使用環(huán)境的復(fù)雜性，光纖復(fù)合在低壓電纜可根據(jù)需求定制，按照電壓不同、光纖芯數(shù)不同、結(jié)構(gòu)不同進(jìn)行個(gè)性化定制。光纖復(fù)合低壓電纜最大的特點(diǎn)是融合了光纖通信與電力傳輸?shù)墓δ?，該產(chǎn)品主要是基于產(chǎn)品的功能以及使用環(huán)境等方面考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)。

1 光纖復(fù)合低壓電纜的特點(diǎn)

一是集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線，可有效降低施工、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等費(fèi)用。相比傳統(tǒng)的FTTH而言，使用光纖復(fù)合低壓電纜作為智能電網(wǎng)用戶端接入方案，節(jié)約大量的金屬、管道、塑料等資源，可有效降低進(jìn)入小區(qū)和用戶的各項(xiàng)成本，是目前性價(jià)比最高的“最后一公里”接入方案。

二是適用于多種業(yè)務(wù)類型，適應(yīng)性強(qiáng)，擴(kuò)展性強(qiáng)，產(chǎn)品適應(yīng)面廣。使用光纖復(fù)合低壓電纜，配合相應(yīng)的設(shè)備和器件，由此構(gòu)建主流的XPON（EPON和GPON）技術(shù)，可在一根傳輸線上實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)，如IPTV、互聯(lián)網(wǎng)接入、多媒體電話，語音通信，家庭智能電表等業(yè)務(wù)。

三是具備較強(qiáng)的機(jī)械性能，如抗沖擊性能和良好的耐測壓性能，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。在研發(fā)該產(chǎn)品時(shí)，要充分考慮到產(chǎn)品的使用環(huán)境的復(fù)雜性，寬通研發(fā)的光纖復(fù)合低壓電纜按照GB/T7424中E1、E3、E4進(jìn)行拉伸、壓扁、沖擊等試驗(yàn)，均符合并優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的要求。

四是綠色和安全性能優(yōu)越。主要考慮到光纖復(fù)合低壓電纜用于用戶接入，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中融入無鹵阻燃、耐火等特性思路，使用綠色環(huán)保的材料，基于安全的考慮，使用阻燃、耐火材料。寬通的光纖復(fù)合低壓電纜完全符合GB/T18380.3、GB/T19216.21、GB/T17651.2等的標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

2 光纖復(fù)合低壓電纜的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

OPLC是將光單元和電力電纜、布電線絕緣線芯通過絞合成纜過程復(fù)合為一體。電纜的導(dǎo)體和絕緣的優(yōu)劣等對電性能起決定性作用，而光單元的衰減特性直接影響光單元的中繼距離和傳輸容量。光單元的衰減包括彎曲損耗，微彎損耗和吸收損耗所產(chǎn)生的衰減。彎曲損耗是因?yàn)楣饫w彎曲產(chǎn)生的損耗，光纖的彎曲曲率半徑小到一定程度時(shí)纖芯內(nèi)光射線不能滿足全內(nèi)反射條件，使光功率由傳輸模式轉(zhuǎn)為輻射模式而造成損耗；而微彎損耗是在光纖復(fù)合低壓電纜成纜過程中，光單元中的軸線發(fā)生隨機(jī)的微小變化，由此而引起的損耗稱之為微彎損耗；光纖的衰減是衰減系數(shù)來表示的。另外，溫度對光單元的衰減有一定的影響。

目前，OPLC電纜結(jié)構(gòu)形式主要有三大類：

一類是光單元位于絕緣單線中心，并進(jìn)行成纜絞合繞包，這時(shí)，光單元位置于多個(gè)絕緣單線的中間，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了成纜時(shí)的光纖冗長，缺點(diǎn)是在產(chǎn)品敷設(shè)運(yùn)行過程中，不利于光單元的散熱和彎曲，影響光單元的使用壽命和增大了光單元衰減性能。

另一類是光單元位于絕緣單線的外側(cè)，優(yōu)點(diǎn)是光單元散熱性能好，節(jié)約了部分填充材料，并且在彎曲的過程中，光纖衰減系數(shù)最小。

最后一類是光單元位于護(hù)套的內(nèi)側(cè)，優(yōu)點(diǎn)是散熱性能優(yōu)越，但易影響成品的外觀與不圓度。產(chǎn)品型號由功能代號及電單元加光單元結(jié)構(gòu)型號組合表示。主要是電單元的導(dǎo)體、絕緣、鎧裝、護(hù)套材料選用和光單元結(jié)構(gòu)及纖芯類別表示。根據(jù)具體適用的場合不同，產(chǎn)品型號表示也不相同[2]。

3 OPLC應(yīng)用建議

OPLC利用一條光電復(fù)合纜建設(shè)沿電力線路的光纜，比常規(guī)的導(dǎo)線+普通光纜成本節(jié)省約10%，同時(shí)節(jié)省一次施工費(fèi)用。既有成本優(yōu)勢，又有施工工程量優(yōu)勢。在技術(shù)方面， OPLC由于光纜單元與強(qiáng)電單元復(fù)合，相對ADSS可以防止光纜被惡意破壞有防盜優(yōu)勢，而且對線跨越高度明顯優(yōu)于電纜，安全可靠性大大提高，因此采用OPLC具有相對技術(shù)及經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，建議在0.6/1kV 及以下電壓等級的低壓配用電網(wǎng)中敷設(shè)光纜優(yōu)先采用方案二。

4OPLC成為電力光纖到表到戶的創(chuàng)新解決方案

我國智能電網(wǎng)在接入端光纖化才剛剛起步。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的專家指出，智能電網(wǎng)一定需要利用光纖光纜，特種電力光纜和光電復(fù)合纜強(qiáng)力支撐。我國利用OPGW、OPPC、ADSS等特種光纜已建成世界上最大的、先進(jìn)可靠的電力專用光通信網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用水平處于國際先進(jìn)。總體上呈"骨干網(wǎng)強(qiáng)、接入網(wǎng)弱"、"高（電壓） 端強(qiáng)，低端弱"的態(tài)勢，配電/用戶接入側(cè)通信差距較大、通信網(wǎng)基礎(chǔ)最薄弱。低壓配、用電網(wǎng)通信技術(shù)已成為制約智能電網(wǎng)應(yīng)用的瓶頸。由于傳統(tǒng)FTTH方案在用戶端改造和鋪設(shè)的成本過高，目前在用戶端接入電網(wǎng)的光纖化率幾乎為零，我國智能電網(wǎng)在接入端的光纖化剛剛起步，因此，PFTTH電力光纖到表到戶方案采用電力OPLC成為電力光纖到表到戶的創(chuàng)新解決方案，主要適用于 0.6/1kV 及以下電壓等級，填補(bǔ)了電力光纖到表到戶的空白，是解決低壓配網(wǎng)、低壓集抄及入戶通信網(wǎng)所需要的先進(jìn)、可靠通信介質(zhì)。

5 結(jié)束語

光纖通道是目前最為理想的傳輸通道，因此積極探索嘗試考慮新的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)以光纖通道作為配電側(cè)的通信通道，從而解決配電側(cè)的通信通道問題就顯得十分必要?！肮怆姀?fù)合電纜”，具有光電合一的特性，不會給原有線路增加額外負(fù)荷，能夠節(jié)約空間資源。一次施工就能傳輸電能又能提供光纖通道，又節(jié)省了二次施工的費(fèi)用。還能很好的解決光纜的電腐蝕，光纜的防雷問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸春校，徐眉，魏學(xué)志.光纖復(fù)合低壓電纜前景展望與工藝結(jié)構(gòu)探討[J].電線電纜，2015，（2）：13-18.

[2] 張剛.電力光纖到戶光纜檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015，04（04）：56-59.